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摘要：纤维加固水泥稳定碎石基层或二灰碎石基层，就是针对碎石基层材料易开裂的病害，提高其韧性而提出的合理实用的措施。本文在大量研究文献和工程实践的基础上，分析了纤维加固水泥稳定碎石基层和二灰碎石基层研究现状，提出了进一步研究发展的构想。
关键词：纤维，半刚性基层，干缩，温缩
1 引言
随着我国公路工程的大力发展，碎石半刚性基层应用范围越来越广泛。水泥稳定碎石基层或二灰碎石基层具有较好的强度、刚度和较小的弯沉、较强的荷载分布能力，提高了路面面层抵抗承载荷载疲劳破坏的能力。根据国内外工程科研单位对水泥或二灰碎石基层混合料的研究，基层存在着开裂的致命缺点，特别是在其强度形成过程中产生干燥收缩裂缝和温度收缩裂缝。
纤维加固水泥稳定碎石基层或二灰碎石基层，就是针对基层混合料材料性能，提高其韧性而提出的合理实用的措施。资料表明，纤维作为路面基层加筋材料力学性能较好，在碎石半刚性基层混合料中掺入一定数量的纤维，可以提高其弯拉强度、增强其阻裂性能，改善半刚性基层的使用品质，延长其使用寿命，进而延长道面的使用寿命，提高使用价值，其意义非常重要。本文在大量研究文献和工程实践的基础上，分析了纤维加固水泥稳定碎石基层和二灰碎石基层研究现状，提出了进一步研究发展的构想。
2纤维加固碎石半刚性基层的应用研究
目前，钢纤维、玻璃纤维、合成纤维和天然纤维等在建筑行业中的应用大都限于混凝土，而将其掺加到碎石基层中，以提高基层的强度和稳定性的研究还比较少。另外，石棉虽是一种传统的纤维材料，但由于对环境和人体有害，故其研究和应用受到限制。钢纤维混凝土的强度虽然较高，但由于钢纤维易锈蚀且拌和时易磨损容器等问题在一定程度上限制了钢纤维的使用。聚丙烯纤维、玻璃纤维虽然材料性能比钢纤维差，但其价格低廉，施工方便，用来改善水泥稳定碎石基层和二灰碎石基层性能以满足工程要求，已成为一个重要的研究方向。
2.1纤维增强水泥稳定碎石基层性能的研究
从现有文献资料来看，增强水泥稳定碎石基层性能的纤维主要选用聚丙烯纤维，以抗裂性能为主要指标，研究基层混合料的配合比设计，分析聚丙烯纤维剂量、水泥剂量和聚丙烯纤维长度等对水泥稳定碎石材料性能的作用规律。
在固定级配的基础上，通过在水泥稳定碎石基层材料中掺加适量的纤维，采用均匀设计方法安排试验，用SPSS统计软件对试验结果进行回归分析，确定了影响掺纤维水泥稳定碎石基层路用性能的主要因素和最佳配合比。聚丙烯纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石梁式试件进行了干缩试验、温缩试验和抗弯拉试验，采用干缩能抗裂系数和温缩能抗裂系数作为抗裂性的评价指标，对材料的抗裂性能随养护龄期、纤维掺量以及水泥掺量变化的规律进行了分析。研究掺加聚丙烯纤维水泥稳定碎石各龄期的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和收缩系数等路用性能指标，并通过观察实体工程芯样照片和调查早期裂缝数量，进一步验证了掺加聚丙烯纤维水泥稳定碎石基层路用性能的优越性。
2.2纤维增强二灰碎石基层性能的研究
在二灰稳定碎石半刚性基层材料的路用性能研究方面，研究基层混合料的配合比设计，分析纤维掺量、水泥剂量和纤维长度等对二灰碎石基层性能的作用规律。通过室内试验研究在同一种二灰碎石混合料(石灰、粉煤灰、集料的含量及比例相同)中分别掺人不同数量的钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维，对其抗拉强度、抗压强度、抗压回弹模量和干燥收缩性能与纤维掺量和纤维品种之间的关系加以分析和研究，并根据二灰碎石强度形成机理、干燥收缩机理和数理统计、曲线拟合、方差分析的方法分析纤维品种和纤维数量对二灰碎石的力学性能和干燥收缩性能的影响。
聚丙烯纤维、玻璃纤维掺入二灰稳定碎石混合料中，对基层的抗压强度、弯拉特性、温度收缩、干燥收缩、冻融力学性能和疲劳特性等几方面都有很大改善。对寒冷地区聚丙烯加固二灰碎石进行了试验研究，分析聚丙烯加固二灰碎石的抗压力学性能、抗冻性能、弯拉特性、疲劳特性及收缩性能，聚丙烯纤维较好地提高二灰碎石的中后期抗壓强度，降低了抗压回弹模量，减少基层底面的拉应力，提高了二灰碎石的抗疲劳性能，二灰碎石基层的收缩性明显改善。
3 结语
聚丙烯纤维、玻璃纤维加入半刚性基层混合料中，改善水泥稳定半刚性基层材料的脆性，提高其抗变形和抗裂性能，增强碎石基层整体稳定性和综合使用性能，减少面层的破坏，从而有效节约维修经费，具有十分重大的现实意义和经济意义。在条件允许的情况下大力开展工程试验段研究，纤维加固效果的耐久性仍需进一步检验。
参考文献
[1]陈晔，张起森. 纤维加固土路面基层的研究与应用. 北京：人民交通出版社，2007
[2]沈荣熹. 国际纤维水泥制品的百年回顾与中国纤维水泥制品发展方向探讨. 混凝土与水泥制品，2002年增刊
[3]Kodikara. J., Chakrabarti. S. Modeling of moisture diffusion in crushed basaltic rock stabilizedwith cementitious binders. Journal of materials in civil engineering.2005,17(6)
[4]杨红辉，陈忠达，戴经梁. 掺纤维水泥稳定碎石基层材料配合比研究. 公路交通科技，2006，32（3）
关键词：纤维，半刚性基层，干缩，温缩
1 引言
随着我国公路工程的大力发展，碎石半刚性基层应用范围越来越广泛。水泥稳定碎石基层或二灰碎石基层具有较好的强度、刚度和较小的弯沉、较强的荷载分布能力，提高了路面面层抵抗承载荷载疲劳破坏的能力。根据国内外工程科研单位对水泥或二灰碎石基层混合料的研究，基层存在着开裂的致命缺点，特别是在其强度形成过程中产生干燥收缩裂缝和温度收缩裂缝。
纤维加固水泥稳定碎石基层或二灰碎石基层，就是针对基层混合料材料性能，提高其韧性而提出的合理实用的措施。资料表明，纤维作为路面基层加筋材料力学性能较好，在碎石半刚性基层混合料中掺入一定数量的纤维，可以提高其弯拉强度、增强其阻裂性能，改善半刚性基层的使用品质，延长其使用寿命，进而延长道面的使用寿命，提高使用价值，其意义非常重要。本文在大量研究文献和工程实践的基础上，分析了纤维加固水泥稳定碎石基层和二灰碎石基层研究现状，提出了进一步研究发展的构想。
2纤维加固碎石半刚性基层的应用研究
目前，钢纤维、玻璃纤维、合成纤维和天然纤维等在建筑行业中的应用大都限于混凝土，而将其掺加到碎石基层中，以提高基层的强度和稳定性的研究还比较少。另外，石棉虽是一种传统的纤维材料，但由于对环境和人体有害，故其研究和应用受到限制。钢纤维混凝土的强度虽然较高，但由于钢纤维易锈蚀且拌和时易磨损容器等问题在一定程度上限制了钢纤维的使用。聚丙烯纤维、玻璃纤维虽然材料性能比钢纤维差，但其价格低廉，施工方便，用来改善水泥稳定碎石基层和二灰碎石基层性能以满足工程要求，已成为一个重要的研究方向。
2.1纤维增强水泥稳定碎石基层性能的研究
从现有文献资料来看，增强水泥稳定碎石基层性能的纤维主要选用聚丙烯纤维，以抗裂性能为主要指标，研究基层混合料的配合比设计，分析聚丙烯纤维剂量、水泥剂量和聚丙烯纤维长度等对水泥稳定碎石材料性能的作用规律。
在固定级配的基础上，通过在水泥稳定碎石基层材料中掺加适量的纤维，采用均匀设计方法安排试验，用SPSS统计软件对试验结果进行回归分析，确定了影响掺纤维水泥稳定碎石基层路用性能的主要因素和最佳配合比。聚丙烯纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石梁式试件进行了干缩试验、温缩试验和抗弯拉试验，采用干缩能抗裂系数和温缩能抗裂系数作为抗裂性的评价指标，对材料的抗裂性能随养护龄期、纤维掺量以及水泥掺量变化的规律进行了分析。研究掺加聚丙烯纤维水泥稳定碎石各龄期的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和收缩系数等路用性能指标，并通过观察实体工程芯样照片和调查早期裂缝数量，进一步验证了掺加聚丙烯纤维水泥稳定碎石基层路用性能的优越性。
2.2纤维增强二灰碎石基层性能的研究
在二灰稳定碎石半刚性基层材料的路用性能研究方面，研究基层混合料的配合比设计，分析纤维掺量、水泥剂量和纤维长度等对二灰碎石基层性能的作用规律。通过室内试验研究在同一种二灰碎石混合料(石灰、粉煤灰、集料的含量及比例相同)中分别掺人不同数量的钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维，对其抗拉强度、抗压强度、抗压回弹模量和干燥收缩性能与纤维掺量和纤维品种之间的关系加以分析和研究，并根据二灰碎石强度形成机理、干燥收缩机理和数理统计、曲线拟合、方差分析的方法分析纤维品种和纤维数量对二灰碎石的力学性能和干燥收缩性能的影响。
聚丙烯纤维、玻璃纤维掺入二灰稳定碎石混合料中，对基层的抗压强度、弯拉特性、温度收缩、干燥收缩、冻融力学性能和疲劳特性等几方面都有很大改善。对寒冷地区聚丙烯加固二灰碎石进行了试验研究，分析聚丙烯加固二灰碎石的抗压力学性能、抗冻性能、弯拉特性、疲劳特性及收缩性能，聚丙烯纤维较好地提高二灰碎石的中后期抗壓强度，降低了抗压回弹模量，减少基层底面的拉应力，提高了二灰碎石的抗疲劳性能，二灰碎石基层的收缩性明显改善。
3 结语
聚丙烯纤维、玻璃纤维加入半刚性基层混合料中，改善水泥稳定半刚性基层材料的脆性，提高其抗变形和抗裂性能，增强碎石基层整体稳定性和综合使用性能，减少面层的破坏，从而有效节约维修经费，具有十分重大的现实意义和经济意义。在条件允许的情况下大力开展工程试验段研究，纤维加固效果的耐久性仍需进一步检验。
参考文献
[1]陈晔，张起森. 纤维加固土路面基层的研究与应用. 北京：人民交通出版社，2007
[2]沈荣熹. 国际纤维水泥制品的百年回顾与中国纤维水泥制品发展方向探讨. 混凝土与水泥制品，2002年增刊
[3]Kodikara. J., Chakrabarti. S. Modeling of moisture diffusion in crushed basaltic rock stabilizedwith cementitious binders. Journal of materials in civil engineering.2005,17(6)
[4]杨红辉，陈忠达，戴经梁. 掺纤维水泥稳定碎石基层材料配合比研究. 公路交通科技，2006，32（3）